JPH0733676Y2 - 粒状食品用加熱装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、コーヒー豆等の粒状食品を加熱（焙煎）する
加熱装置に関し、特に加熱炉の過昇温防止に関するもの
である。

（従来の技術） コーヒー豆を加熱調理するにあたっては、コーヒー豆を
加熱（焙煎）した後速やかに冷却することにより、コー
ヒー豆の風味、香り等を出すようにしている。この場
合、焙煎温度や焙煎時間、焙煎後の冷却特性等をどのよ
うに設定するかはコーヒー豆の品質を高めるための重要
な要素になっている。

そして、本出願人により先に出願された実願平1-36990
号明細書に記載の粒状食品用加熱装置は、焙煎終了後の
コーヒー豆を焙煎ドラムから冷却ドラム内に移動し、吸
気ブロアにより吸引する空気の吸熱作用によりコーヒー
豆を冷却するようにしている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、従来の粒状食品用加熱装置によると、冷
却ドラム内でコーヒー豆を冷却しているとき、加熱炉内
の焙煎ドラム内にはコーヒー豆がない状態でヒータに通
電されるため、このヒータの輻射熱により加熱炉内の焙
煎ドラムが温度上昇しすぎることがある。

例えば焙煎後の加熱炉内は190℃から約５分で280℃にも
達し、昇温しすぎると、次に焙煎ドラム内にコーヒー豆
を投入したとき、コーヒー豆が直ちに表面焼きにより表
面硬化し、コーヒー豆の内部からの水分等の蒸発が抑え
られるので、コーヒー豆を内部まで均一に焙煎すること
ができずコーヒー豆の品質を低下させてしまうという問
題がある。

この問題を解決するために焙煎後の加熱炉内のヒータを
遮断すれば、次にコーヒー豆を焙煎するとき加熱炉内の
温度を所定温度までに立上げる時間が長時間を要し、電
力消費および加熱時間の無駄を生じる。

本考案は、このような問題点を解決するためになされた
もので、加熱炉内の過昇温を防止し、次回のコーヒー豆
の焙煎を迅速にかつ省エネルギにより行えるようにした
粒状食品用加熱装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） そのために、本考案の第１考案の粒状食品用加熱装置
は、断熱材によって形成される加熱炉と、加熱炉内に回
転自在に設けられ、多数の小孔を有する有底筒状の焙煎
ドラムと、多数の小孔を有し、焙煎後のコーヒー豆を冷
却する有底円筒状の冷却ドラムと、焙煎ドラムからの排
気を逃す排気通路と、前記排気通路に合流し、冷却ドラ
ムからの排気を逃す冷却排気通路と、前記排気通路と前
記冷却排気通路との合流部に設けられる流路切替ダンパ
と、排気通路に設けられ、前記焙煎ドラム内または前記
冷却ドラム内の空気を吸引する吸気ブロアとを備えた粒
状食品用加熱装置であって、前記排気通路と前記冷却排
気通路との合流部の上流側の排気通路から分岐され、前
記吸気ブロアの下流側の排気通路に合流するバイパス排
気通路を設け、前記流路切替ダンパを冷却ドラム側に開
にしたとき前記焙煎ドラムからの排気を前記バイパス排
気通路に流して前記吸気ブロアのジェット排気流により
吸引除去するとともに、前記バイパス排気通路の前記排
気通路との分岐部に加熱炉内過昇温防止用流路切替ダン
パを取付けたことを特徴とする。

（作用） 本考案の粒状食品用加熱装置によれば、冷却ドラム内を
換気中の動作にしているとき、焙煎ドラム内の排気をバ
イパス排気通路を経て吸気ブロアにより吸引除去するよ
うにしたため、コーヒー豆の冷却中に加熱炉内からの排
気が排気通路およびバイパス排気通路を通って外部に排
出されるので、加熱炉内の焙煎ドラムの過昇温が防止さ
れる。

このとき、加熱炉内を一定温度以上に保温するので、焙
煎ドラム内に次回に投入されるコーヒー豆を迅速に均一
焙煎することができる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面にもとづいて説明する。

第２図〜第４図に示すように、加熱装置のフレーム１の
上部に加熱されるべきコーヒー豆を投入するための漏斗
状のホッパ２が設けられ、このホッパ２は内周面により
形成される通路が中途から下方にいくにしたがい次第に
狭められ、その下端部2aがコーヒー豆通路３の上端3aに
接続されている。

鉛直下方に延びるコーヒー豆通路３は、その途中から曲
折されて傾斜される傾斜通路3bを経て後述する加熱炉10
の炉端開口面10aに開口している。一方、コーヒー豆通
路３の上端からは水平後方（第２図で左方向）に延びる
排気通路５が分岐され、その分岐部にコーヒー豆投入ま
たは排気排出のいずれかを選択的に切替えるシャッタ６
が支点７を中心としてシャッタハンドル6aにより揺動切
替自在に取付けられている。

加熱炉10内に設けられる有底円筒状の焙煎ドラム13は、
その回転軸心線が水平方向になるように配置され、その
開口面14が前述した炉端開口面10aに平行に対面して隙
間を介して設けられている。この隙間は、例えば１〜2m
mに調節される。これにより、前述した傾斜通路3bから
のコーヒー豆を炉端開口面10aから開口面14を経て焙煎
ドラム13内に取入れ、そのとき隙間からコーヒー豆が落
下しないようにはかられている。

焙煎ドラム13の円筒本体15は、パンチングメタルにより
構成され、ドラムの内外を連通するコーヒー豆が通り抜
けない大きさの多数の小孔43例えば丸孔が形成される。
焙煎ドラム13の有底円板部16は、パンチングメタルによ
り円板状に形成され、ドラムの内外を連通する多数の小
孔43が形成される。円筒本体15および有底円板部16に形
成される多数の小孔43の開口率は20〜70％になるように
してある。これは、後述する面状をしたニクロム線等の
発熱体をセラミックスに埋設した赤外線ヒータ12からの
輻射熱が強すぎて豆の内部からの水分や炭酸ガス等が抜
け切らないうちに表面が硬化してしまうことを防ぐため
熱を前記小孔に透し調整しながら、ドラム内のコーヒー
豆の加熱を促進するためである。

円筒本体15の内周壁には、開口面14からドラム13内に取
入れたコーヒー豆を回転時に有底円板部16側に送り込む
２本の所定幅をもつ薄板帯状の送り羽根30aと30bが円筒
軸線に対し互いに180度ズレた位置に螺線状に設けられ
ている。これらの送り羽根30aと30bに交差する方向に内
周壁に設けられる２本の薄板帯状の戻し羽根31aと31b
は、ドラム13内に取入れたコーヒー豆をドラム回転に伴
い開口面14方向に押送するものである。送り羽根30a、3
0bと戻り羽根31a,31bには、多数の小孔が開口されてい
る。

焙煎ドラム13の有底円板部16のボス部16aには、ドラム
内に延びる駆動シャフト17が固定され、この駆動シャフ
ト17の途中には放射状に延びるスポーク18が設けられ、
スポーク他端は円筒本体15の外周端に固定されている。
このスポーク18により焙煎ドラム13が駆動シャフト17に
固定支持されている。

焙煎ドラム13に固定される駆動シャフト17は、炉端閉塞
面10bの挿通孔10cを通して軸受19と20により回転自在に
支持され、これらの軸受20の外部でスプロケット21が嵌
合される。このスプロケット21は、駆動モータ24により
駆動されるスプロケット23に巻き掛けられるチェーン22
により駆動される。

有底円筒状の加熱炉10の内周壁面10bには、加熱炉10の
前後方向に延びる面状をしたニクロム線等の発熱体をセ
ラミックスに埋設した赤外線ヒータ12が焙煎ドラム13を
取り囲むように多数設けられている。この赤外線ヒータ
12は、焙煎ドラムの上部を中心に約2/3周取り囲むよう
にし、焙煎ドラムの下部に設けないことが望ましい。こ
れは、焙煎ドラム内で発生したコーヒー豆の殻やチャフ
（皮）がパンチングメタルを通して落下し赤外線ヒータ
に堆積して燃え異臭が発生するのを抑えるためである。
また、赤外線ヒータ12が発熱されると、回転中の焙煎ド
ラム13の小孔を透してドラム内に攪拌羽根による効果と
あいまって輻射熱が放射されるようになっている。この
ため、加熱の進行に伴なってコーヒー豆の内部から発生
する水分や炭酸ガス等がコーヒー豆の表面部で境界膜を
形成することがなく、コーヒー豆の内部が未焙煎状態で
残ることがない。

加熱炉10の炉端開口面10aの直下部には、焙煎ドラム13
の開口面14に対面する炉端内壁に温度センサ35が設けら
れている。

加熱炉10の開口面10aの下方に位置する炉端には、焙煎
を終了したコーヒー豆が取出される排出口60が開口さ
れ、この排出口60にハンドル62により開閉される排出扉
61が回動軸61aを中心として回動自在に取付けられてい
る。排出口60の外部には、焙煎終了後のコーヒー豆を後
述する冷却ドラム25に流入させるための排出シュータ65
が斜め下方に傾斜されて取付けられている。

一方、焙煎ドラム13の真下に設けられる冷却ドラム25
は、ケース44内に平行二軸になるように配置され、焙煎
ドラム13と同様の構成になっており、内部に送り羽根46
a、46bと戻し羽根47a、47bを有している。ドラム回転
時、送り羽根46a、46bはドラム内のコーヒー豆を第１図
左方向に送り、戻し羽根47a、47bはコーヒー豆を第１図
右方向に送る。そして、冷却ドラム25は、駆動シャフト
58、スプロケット48、チェーン49を介して駆動シャフト
17と連動される。

次に排気通気路について第１図にもとづいて詳述する。
焙煎ドラム13からの排気を流すコーヒー豆通路３は排気
通路５に接続され、排気通路５の途中に設けられる吸気
ブロア51に連通し、排気通路５の末端が排気口53に開口
している。排気通路５の途中には冷却ドラム25から接続
されるホース50が連結される。その連結部に流路切替ダ
ンパ70が設けられている。この流路切替ダンパ70の上流
部の排気通路５からバイパス排気通路74が分岐し、その
下流部は吸気ブロア51の排気流により排気が吸い出され
るように排気口53に開口している。バイパス排気通路74
の分岐部に加熱炉内過昇温防止用流路切替ダンパ72が設
けられている。このダンパ72が第１図の如く切替わって
いると、点線で示すように冷却ドラム25内の空気がホー
ス50を経て吸気ブロア51から排気口53より外部に排出さ
れる。これと同時に、焙煎ドラム13内の排気は、コーヒ
ー豆通路３から排気通路５を経てバイパス排気通路74を
通り、排気口53から外部に排出される。吸気ブロア51の
ジェット排気流によりバイパス排気通路74中の排気が排
気口53から外部に排出される。

流路切替ダンパ70が冷却ドラム25側に第１図の如く切替
えられていると、吸気ブロア51の吸引作用により冷却ド
ラム25内の空気がホース50から排気通路５を経て吸気ブ
ロア51より排気口53を経て外部に排出される。このと
き、ケース44内に負圧が生じるので、ケース44の底板56
に冷却ドラム25に設けられた穴を通して落下したコーヒ
ー豆の殻やチャフが吸引排除される。また、この吸引に
よりコーヒー豆の冷却が速められる。

流路切替ダンパ70が焙煎ドラム側に切替えられると、焙
煎時に焙煎ドラム13内で発生した排気が、開口面14から
傾斜通路3bおよびコーヒー豆通路３を上昇し、コーヒー
豆通路３に接続される排気通路５を通り、この排気通路
５の下流側に設けられる吸気ブロア51により吸引されて
排気口53を経て外部に排出される。

次に本考案の実施例の作用について説明する。

ホッパ２から投入されたコーヒー豆は、コーヒー豆通路
３を経て傾斜通路3bから開口面10aより焙煎ドラム13内
に流入される。焙煎ドラム13内に流入されたコーヒー豆
は、焙煎ドラム13が回転されると、送り羽根30a、30bお
よび戻し羽根31a、31bにより攪拌されながら、赤外線ヒ
ータ12からの輻射熱により加熱（焙煎）される。

このとき、焙煎ドラム13内のコーヒー豆は、その一部が
ドラム内の空中に舞い上げられるとともに、残部は、ド
ラム回転に伴い送り羽根30a、30bにより有底円板部16側
に押送され、戻し羽根31a、31bにより開口面14側に押送
される。したがってコーヒー豆は、ドラム軸方向に均等
に往復動され攪拌分布されながら一部のコーヒー豆は空
中に舞い上げられるので、赤外線ヒータ12からの輻射熱
により焙煎が均一かつ短時間に進行される。焙煎ドラム
13内の排気は、コーヒー豆通路３、排気通路５、吸気ブ
ロア51を経て排気口53から外部に排出される。

焙煎が終了すると、排出扉61を第１図に示す一点鎖線の
位置に開くと、焙煎ドラム13内の焙煎の終了したコーヒ
ー豆が排出口60から排出シュータ65を滑って冷却ドラム
25に移動される。

冷却ドラム25内に移動されたコーヒー豆は、その一部が
ドラムの回転に伴ない空中に舞い上げられるとともに送
り羽根46a、46bおよび戻し羽根47a、47bによりドラム軸
方向に均一に拡散分布される。このとき、焙煎された豆
に混じって残っている殻等がドラムの小孔を通して底板
56に落下する。そして吸気ブロア51の吸引力によりケー
ス44の底板56の殻等を吸引するとともに、流通空気が攪
拌羽根により空中に舞い上げられ、あるいは前後方向に
拡散されるコーヒー豆から熱を奪い、この熱を奪った空
気がホース50から吸気ブロア51を経て排気口53から排出
される。したがって冷却ドラム25内のコーヒー豆は焙煎
装置の外部の大気を巻込むことがないので単に冷却が速
められるだけでなく、大気中の水分や異臭の吸着がほと
んどない。

コーヒー豆の冷却時、第１図に示すように、流路切替ダ
ンパ70および加熱炉内過昇温防止用流路切替ダンパ72が
切替わっているため、焙煎ドラム13内の排気はコーヒー
豆通路３から排気通路５を経てバイパス排気通路74から
点線で示すように吸気ブロア51のジェット排気流により
排気口53から外部に排出される。このため、加熱炉10内
の温度は急激には上昇せず、焙煎ドラム13内の過昇温が
防止されるので、次にホッパー２からコーヒー豆通路３
を経て焙煎ドラム13内にコーヒー豆が投入された場合、
コーヒー豆が急加熱されることなく、次の焙煎モード時
にコーヒー豆が均一に加熱され、焙煎される。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の粒状食品用加熱装置によ
れば、焙煎終了後に冷却ドラム内の排気が吸気ブロアに
より排気口を経て外部に排出されるとともに、焙煎ドラ
ム内の空気が排気通路およびバイパス排気通路を経て吸
気ブロアのジェット排気流により外部に積極的に排出さ
れるため、加熱炉内の過昇温が防止され、次回のコーヒ
ー豆を迅速に加熱することができ、コーヒー豆の均一焙
煎が可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例による粒状食品用加熱装置の排
気系統を表す概略構成図、第２図は本考案の実施例を表
す概略断面図、第３図は第２図に示すIII方向矢視図、
第４図は第２図に示すIV方向矢視図である。 ３……コーヒー豆通路（排気通路）、５……排気通路、
10……加熱炉、13……焙煎ドラム、25……冷却ドラム、
50……ホース（冷却排気通路）、70……流路切替ダン
パ、72……加熱炉内過昇温防止用流路切替ダンパ、74…
…バイパス排気通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】断熱材によって形成される加熱炉と、 加熱炉内に回転自在に設けられ、多数の小孔を有する有
   底筒状の焙煎ドラムと、 多数の小孔を有し、焙煎後のコーヒー豆を冷却する有底
   円筒状の冷却ドラムと、 焙煎ドラムからの排気を逃す排気通路と、 前記排気通路に合流し、冷却ドラムからの排気を逃す冷
   却排気通路と、 前記排気通路と前記冷却排気通路との合流部に設けられ
   る流路切替ダンパと、 前記排気通路に設けられ、前記焙煎ドラム内または前記
   冷却ドラム内の空気を吸引する吸気ブロアとを備えた粒
   状食品用加熱装置であって、 前記排気通路と前記冷却排気通路との合流部の上流側の
   排気通路から分岐され、前記吸気ブロアの下流側の排気
   通路に合流するバイパス排気通路を設け、 前記流路切替ダンパを冷却ドラム側に開にしたとき前記
   焙煎ドラムからの排気を前記バイパス排気通路に流して
   前記吸気ブロアのジェット排気流により吸引除去すると
   ともに、前記バイパス排気通路の前記排気通路との分岐
   部に加熱炉内過昇温防止用流路切替ダンパを取付けたこ
   とを特徴とする粒状食品用加熱装置。